Sonido como ondas de presión

Pensemos en el sonido viajando a través de un medio. Las perturbaciones longitudinales crean una diferencia de presión entre sus columnas sucesivas, que luego sufren oscilaciones.

Considere un cilindro no perturbado del medio, con un área de sección transversal A a lo largo del eje x. Su desplazamiento longitudinal, dado por y, es una función de onda.

A medida que la onda viaja, sus extremos en x-1 y x-2 son desplazados por y-1 e y-2, respectivamente. Si este último es mayor, el cilindro se expande y la presión cae de la presión circundante.

Se conoce su volumen inicial y se deriva su cambio de volumen. A continuación, se obtiene el cambio fraccional de volumen.

Recordemos la definición de módulo a granel, a partir del cual se obtiene la presión manométrica. Simplificando, se observa que la presión manométrica es una onda.

La presión manométrica es máxima en los puntos de desplazamiento cero y mínima en los puntos donde el desplazamiento es máximo.

Su amplitud es proporcional a la amplitud de desplazamiento, el módulo de volumen del medio y el número de onda. Por lo tanto, es inversamente proporcional a la longitud de onda.